Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 12: Amino axit

1. Giải bài 1 trang 66 SGK Hóa 12 nâng cao

2. Giải bài 2 trang  66 SGK Hóa 12 nâng cao

pH của dung dịch 3 chất NH₂CH₂COOH, CH₃CH₂COOH, CH₃[CH₂]₃NH₂ tăng theo trật tự nào sau đây?

A. CH₃[CH₂]₃NH₂ < NH₂CH₂COOH < CH₃CH₂COOH

B. CH3CH2COOH < NH2CH2COOH < CH3[CH2]3NH2 

C. NH2CH2COOH < CH3CH2COOH < CH3[CH2]3NH2 

D. CH3CH2COOH < CH3[CH2]3NH2 < NH2CH2COOH

Phương pháp giải

Để lựa chọn đáp án phù hợp cần ghi nhớ tính axit, bazơ của các amin axit và amin.

Hướng dẫn giải

Độ pH của các chất tăng theo thứ tự: CH₃CH₂COOH < NH₂CH₂COOH < CH₃[CH₂]₃NH₂ 

⇒ Đáp án B.

Amino axit là gì? Viết công thức cấu tạo và tên gọi các amino axit có công thức phân tử là C₄H₉NO₂.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ lý thuyết về amino axit, cách viết công thức cấu tạo và tên gọi của chúng.

Hướng dẫn giải

• Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino (−NH₂) và nhóm cacboxyl (−COOH).
• Công thức cấu tạo và tên gọi các amino axit có công thức phân tử là C₄H₉NO₂:

CH₃-CH₂-CH(NH₂)-COOH: axit 2 - amino butanoic

CH₃-CH(NH₂)-CH₂-COOH: axit 3 - amino butanoic

NH₂-CH₂-CH₂-CH₂-COOH: axit 4 - amino butanoic

CH₃-C(NH₂)(CH₃)-COOH: axit 2-amino - metyl propanoic

NH₂-CH₂-CH₃(CH₃)-COOH: axit 3- amino - 2- metyl propanoic

Viết các phương trình của phản ứng giữa axit 2-amino propanoic với các chất sau: NaOH, H₂SO₄, CH₃OH có mặt khí HCl bão hòa, HNO₂.

Phương pháp giải

Để viết phương trình của phản ứng giữa axit 2-amino propanoic với các chất trên cần nắm rõ tính chất hóa học của amino axit.

Hướng dẫn giải

Các phương trình hóa học của axit 2-amino propanoic (alanin):

CH₃-CH(NH₂)-COOH + NaOH → CH₃-CH(NH₂)-COONa + H₂O

CH3-CH(NH2)-COOH + H₂SO₄ → CH3-CH(NH3HSO4)-COOH + H₂O

CH3-CH(NH2)-COOH + CH₃OH \(\overset {HCl} \leftrightarrows \) CH₃CH(NH₂)-COOCH₃ + H₂O

CH3-CH(NH2)-COOH + HNO₂ → CH₃-CH(OH)-COOH + H₂O + N₂

Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng trùng ngưng của các amino axit sau:

a. Axit 7-amino heptanoic.

b. Axit 2-amino propanoic.

Phương pháp giải

Để viết phương trình của phản ứng trùng ngưng của các amino axit  cần nắm rõ tính chất hóa học của amino axit.

Hướng dẫn giải

Câu a: Phương trình trùng ngưng axit 7-amino heptanoic H₂N-(CH₂)₆-COOH

nH₂N-(CH₂)₆-COOH  \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) -[HN-(CH₂)₆-CO]-_n + nH₂O

Câu b: Phương trình trùng ngưng axit 2-amino propanoic CH₃-CH(NH₂)COOH

nH₂N-CH(CH₃)COOH \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)  [-NH-CH(CH₃)-CO-]_n + nH₂O

Viết công thức cấu tạo của các amino axit sau đây:

a. Axit 2-amino-3-phenyl propanoic (phenyl alanin)

b. Axit 2-amino-3-metyl butanoic (valin)

c. Axit 2-amino-4-metyl pentanoic (leuxin)

d. Axit 2-amino-3metyl pentanoic (isoleuxin)

Phương pháp giải

Để viết công thức cấu tạo của các amino axit khi biết tên gọi của chúng cần nắm rõ cách gọi tên của amino axit để suy ra công thức cấu tạo phù hợp.

Hướng dẫn giải

Câu a: Công thức cấu tạo của axit 2-amino-3-phenyl propanoic (phenyl alanin)

Câu b: Công thức cấu tạo của axit 2-amino-3-metyl butanoic (valin)

H₃C-CH(CH₃)-CH(NH₂)-COOH

Câu c: Công thức cấu tạo của axit 2-amino-4-metyl pentanoic (leuxin)

H₃C-CH(CH₃)-CH₂-CH(NH₂)-COOH

Câu d: Công thức cấu tạo của axit 2-amino-3-metyl pentanoic (isoleuxin)

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-CH(NH₂)-COOH

Cho sơ đồ chuyển hóa sau:

\(C{H_3}CH(N{H_2})COOH\xrightarrow{{HN{O_2}}}X\xrightarrow{{{H_2}S{O_4}d,\;{t^0}}}Y\xrightarrow{{C{H_3}OH,\;{H_2}S{O_4},\;{t^0}}}Z\)

Hãy viết công thức cấu tạo của X, Y, Z và viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra?

Phương pháp giải

Để viết phương trình hóa học cần dựa vào những chất sẵn có và tính chất hóa học để suy ra chất cần tìm và phương trình hóa học tương ứng.

Hướng dẫn giải

Các phương trình hóa học biểu diễn theo sơ đồ chuyển hóa:

CH3-CH(NH2)-COOH + HNO2 → CH3-CH(OH)-COOH (X) + N2 + H2O

CH3-CH(OH)-COOH \(\xrightarrow{{{H_2}S{O_4}d,\;{t^0}}}\) CH2=CH-COOH (Y)+ H2O

CH2=CH-COOH + CH3OH \(\xrightarrow{{C{H_3}OH,\;{H_2}S{O_4},\;{t^0}}}\) CH2=CH-COOCH3 (Z) +H₂O

Cho 0,1 mol hợp chất A tác dụng vừa đủ với 80 ml dung dịch HCl 1,25M, sau đó cô cạn dung dịch thì được 18,75 g muối. Mặt khác, nếu cho 0,1 mol A tác dụng với lượng dung dịch NaOH vừa đủ, rồi đem cô cạn thì được 17,3 g muối. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, biết rằng A là 1 α-aminoaxit, không làm mất màu dung dịch KMnO₄.

Phương pháp giải

• Bước 1: Từ số mol HCl, ta thấy: 

A + HCl tỉ lệ 1:1 → A có 1 nhóm -NH₂

Công thức A có dạng: R(NH₂)(COOH)_a

• Bước 2: Viết phương trình hóa học, suy ra R
• Bước 3: A là một α-aminoaxit, không làm mất màu dung dịch KMnO4 suy ra A có gốc hiđrocacbon thơm, suy ra công thức cấu tạo của A.

Hướng dẫn giải

Ta có:

n_HCl = 0,08 . 1,25 = 0,1 mol = n_A

A + HCl tỉ lệ 1:1 → A có 1 nhóm -NH₂

Công thức A có dạng: R(NH₂)(COOH)_a

(HOOC)_a-R-NH₂ + HCl → (HOOC)_a-R-NH₃Cl

0,1 mol                                  0,1 mol

0,1. (45a + R + 52,5) = 18,75 ⇔ R + 45a = 135    (1)

H₂N-R-(COOH)_a + aNaOH → H₂N-R-(COONa)_a + aH₂O

0,1 mol                                      0,1 mol

0,1. (16 + R + 67a) = 17,3 ⇒ R + 67a = 157    (2)

Từ (1), (2) ⇒ a = 1; R = 90

A là một α-aminoaxit, không làm mất màu dung dịch KMnO4 suy ra A có gốc hiđrocacbon thơm.

Công thức cấu tạo của A là: